(57)【要約】【課題】着座乗員Ｐの腰部に対応する位置にロアフレーム１２を備えるシートバックの骨格構造において、シートバックフレーム２の乗員の腰部に対応する部位における側部からの荷重に対する強度は確保した上で、前方から衝突する乗員腰部の加速度を小さくすることにより、シートバックとして必要な強度は確保した上で、後突に伴う乗員のシートバックへの二次衝突による衝撃を緩和する。【解決手段】ロアフレーム１２は渦巻状の管状体とされ、該管状体は、該管状体が車両前方から腰部に押圧されて変形したとき、共に変形されて前記押圧力を吸収するように、管状体の内部に、該管状体の内壁と車両前後方向に対向して配置された衝撃吸収体を備え、該衝撃吸収体は、管状体の車両幅方向の補強部材としても機能するように車両幅方向に沿って配置されると共に、管状体と一体に構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着座乗員の腰部に対応する位置にフレーム要素を備えるシートバックの骨格構造であって、
前記フレーム要素は管状体とされ、
該管状体は、該管状体が車両前方から腰部に押圧されて変形されたとき、共に変形されて前記押圧力を吸収するように、前記管状体の内部に、該管状体の内壁と車両前後方向に対向して配置された衝撃吸収体を備え、
該衝撃吸収体は、前記管状体の車両幅方向の補強部材としても機能するように車両幅方向に沿って配置されると共に、前記管状体と一体に構成されていることを特徴とするシートバックの骨格構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記管状体は、板状体が一端縁部を中心にして巻き付けられて、側面視で渦巻状に形成されていることを特徴とするシートバックの骨格構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用シートにおいて、着座乗員の腰部に対応する位置にフレーム要素を備えるシートバックの骨格構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両衝突時、特に後突時には、シートに着座した乗員は、慣性力を受けてシート内で後方に移動される。このとき乗員の腰部は、シートバックのフレームに二次衝突を起こすことがある。この二次衝突時の乗員の腰部の衝撃を緩和するため、シートバックフレームにおける乗員の腰部に対応する部位の強度を弱くすることが提案されている（下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１４５５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のようにシートバックフレームにおける乗員の腰部に対応する部位の強度を弱くすると、シートバックフレーム全体の強度が低下してしまう問題がある。そのため、例えば、車両が側突事故を起こしたとき、側方からの荷重によってシートが潰れないようにして乗員の保護空間を確保することが必要とされるが、上記特許文献１のシートバックフレームでは、そのときの強度を確保することが困難になる。そのため、シートバックフレームは、互いに矛盾する条件を満たす必要があり、シートバックフレームの設計の自由度が制約されることとなる。
このような問題に鑑み本発明の課題は、シートバックフレームの乗員の腰部に対応する部位における側部からの荷重に対する強度は確保した上で、前方から衝突する乗員腰部の加速度を小さくすることにより、シートバックとして必要な強度は確保した上で、後突に伴う乗員のシートバックへの二次衝突による衝撃を緩和することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１発明は、着座乗員の腰部に対応する位置にフレーム要素を備えるシートバックの骨格構造であって、前記フレーム要素は管状体とされ、該管状体は、該管状体が車両前方から腰部に押圧されて変形したとき、共に変形されて前記押圧力を吸収するように、前記管状体の内部に、該管状体の内壁と車両前後方向に対向して配置された衝撃吸収体を備え、該衝撃吸収体は、前記管状体の車両幅方向の補強部材としても機能するように車両幅方向に沿って配置されると共に、前記管状体と一体に構成されていることを特徴とする。
第１発明によれば、管状体の内部に設けられた衝撃吸収体は、管状体の車両幅方向の強度を高めているため、シートバックとして必要な強度を確保することができると共に、管状体単独での車両前後方向強度を弱めることができる。そのため、車両の後突により乗員の腰部が管状体に車両前方から衝突したときの乗員腰部の加速度を小さくして衝撃を緩和することができる。しかも、この衝突時、管状体が車両後方に潰されて変形すると、管状体内壁に衝撃吸収体が当接して変形することになるため、衝突エネルギの吸収量を増大させることができる。
【０００６】
本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記管状体は、板状体が一端縁部を中心にして巻き付けられて、側面視で渦巻状に形成されていることを特徴とする。
第２発明によれば、渦巻状に形成された各層の板状体が上記第１発明における衝撃吸収体として機能するため、上記第１発明と同様の機能を、板状体を渦巻状に形成するのみの簡単な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態の斜視図である。
【図２】上記実施形態の機能説明のための側面図である。
【図３】上記実施形態の主要部の部分断面正面図である。
【図４】上記実施形態の管状体の拡大側面図である。
【図５】図４と同様の管状体の変形状態の説明図である。
【図６】上記実施形態の管状体の衝突時における加速度特性図である。
【図７】上記実施形態の管状体の変形形態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明の一実施形態である車両用シートの骨格構造を示し、シート本体１は、シートバックフレーム２とシートクッションフレーム３とを左右の連結アーム５を介して結合して成る。シートバックフレーム２は、左右のサイドフレーム１１、ロアフレーム１２及びアッパフレーム１３をシートバックの外形を確定するように結合して成る。ロアフレーム１２は着座乗員の腰部に対応し、本発明のフレーム要素に相当する。連結アーム５とサイドフレーム１１との間には、周知のリクライニング装置４が介挿されている。なお、図１では、本発明と直接関係しない部分の記載は省略している。図１中、矢印で示す「Ｆｒ」「Ｒｅ」「ＬＲ」は、各矢印の方向が車両前方、車両後方、車両幅方向であることをそれぞれ示している。
図３には、本発明の主要部となるロアフレーム１２のサイドフレーム１１側部の構造を示している。上述のように連結アーム５とサイドフレーム１１との間には、リクライニング装置４が介挿されており、リクライニング装置４の中心にはヒンジピン１２１が配置されている。ヒンジピン１２１は、リクライニング装置４から離間したシートバックフレーム２の中央側に平坦面が形成され、この平坦面にロアフレーム１２の端面が付き合わせ接合されている。この接合部１２２は溶接して結合されている。
【０００９】
図２、４に示すように、ロアフレーム１２は一枚の板状体が一端縁部を中心にして巻き付けられて成り、側面視で渦巻状に形成されている。従って、ロアフレーム１２は本発明における管状体とされ、車両の後突に伴って乗員Ｐの腰部が、図２の二点鎖線で示すように、また図５で示すように、ロアフレーム１２を後方へ押圧する状況となると、図４のロアフレーム１２内部に記載した矢印のように、渦巻状に巻かれた板状体の外側部の乗員Ｐの腰部に対応する部分が内側部に向けて変形して移動し、図５のようにロアフレーム１２の乗員Ｐの腰部に対応する部分が変形されることになる。ここで、渦巻状に形成された板状体の内側部は、本発明の衝撃吸収体に相当する。衝撃吸収体に相当する渦巻状に巻かれた板状体の内側部は、ロアフレーム１２の車両幅方向全体に渡って延びており、ロアフレーム１２の車両幅方向の補強部材としても機能している。
【００１０】
ロアフレーム１２がこのように構成されているため、シートバックフレーム２としての強度を変えないとすると、ロアフレーム１２が従来のように単純なパイプで形成されている場合に比べて、本実施形態の渦巻状のロアフレーム１２は、その車両幅方向が補強されている分だけ、渦巻状に巻かれた板状体の外側部の車両前後方向の強度は弱くすることができる。そのため、車両の後突に伴って乗員Ｐの腰部がロアフレーム１２を後方へ押圧したとき、ロアフレーム１２は車両後方へ変形し易くなる。
この結果、シートバックフレーム２としての必要な強度は確保した上で、車両後突に伴う乗員Ｐの腰部のロアフレーム１２への二次衝突による衝撃を緩和することができる。
【００１１】
図６には、車両の後突に伴って乗員Ｐの腰部がロアフレーム１２に当たったときの腰部の加速度を示しており、破線で示すＧ２が、ロアフレーム１２を単純なパイプで形成している従来の場合の特性であり、実線で示すＧ１が、ロアフレーム１２を上述のように渦巻状の管状体とした場合の特性である。ここから明らかなように、特性Ｇ１に比べて特性Ｇ２は加速度のピークが低く抑えられている。これは、上述のようにロアフレーム１２が車両後突時に乗員Ｐの腰部に押されたとき、従来の単純なパイプ形状の場合に比べて渦巻状の管状体とした場合は変形し易くなっており、腰部の後方への移動を短時間で停止させないためである。
また、特性Ｇ１は特性Ｇ２に比べて長時間に渡って所定レベルの加速度を維持している。これは、従来の単純なパイプ形状の場合は、ロアフレーム１２が短時間で腰部の後方移動を停止してしまうのに比べて、渦巻状の管状体とした場合は渦巻状に巻かれた板状体が外側から内側に向かって順次変形されて行き、その間徐々に腰部の後方移動を停止するためである。Ｇ１のような特性は車両後突時の乗員腰部の加速度特性として理想とされており、本実施形態のようにロアフレーム１２として渦巻状の管状体を採用することにより、その特性を実現することができる。
【００１２】
図７は上述の実施形態におけるロアフレーム１２の変形例を断面形状で示し、いずれの例も、上述の実施形態における管状体内部の衝撃吸収体の形状を変更している。なお、ここでは板厚を考慮せずに図示している。
図７（Ａ）は、管状体を成すパイプの内部に衝撃吸収体となるパイプ１２ａを断面視で同心円状に複数本配置したものである。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）と同様に管状体を成すパイプの内部に衝撃吸収体となるパイプ１２ｂを複数本配置しているが、この場合は衝撃吸収体となるパイプ１２ｂを車両前方側に偏心して配置したものである。図７（Ｃ）は、管状体を成すパイプの内壁に上下方向に衝撃吸収体となる板状体１２ｃを配置したものである。図７（Ｄ）は、管状体を成すパイプの前方側内壁に前後方向に衝撃吸収体となる板状体１２ｄを配置し、板状体１２ｄの後方端は何処にも結合せず、管状体を成すパイプの後方側内壁に対向させたものである。図７（Ｅ）は、図７（Ｄ）と同様の衝撃吸収体となる板状体１２ｅを３枚とし、それらの板状体１２ｅの前後方向における長さを変え、上側に配置された板状体１２ｅから下側に配置された板状体１２ｅに向けて順次長さを長くしたものである。なお、図７（Ａ）〜図７（Ｅ）の各衝撃吸収体１２ａ〜１２ｅは、管状体を成すパイプの車両幅方向に沿って配置され、管状体を成すパイプと一体に構成されている。従って、図７（Ａ）及び（Ｂ）の衝撃吸収体となるパイプ１２ａ及び１２ｂは管状体を成すパイプと共に端面で互いに結合されている。例えば、管状体を成すパイプ及び各パイプ１２ａ、１２ｂの端面はそれぞれヒンジピン１２１の平坦面に溶接固定されている。この場合のヒンジピン１２１の平坦面に代えて、管状体を成すパイプ及び各パイプ１２ａ、１２ｂの端面に専用のカバー体を設けて、管状体を成すパイプ及び各パイプ１２ａ、１２ｂの端面をカバー体にそれぞれ溶接固定しても良い。
【００１３】
図７（Ａ）〜図７（Ｅ）のロアフレーム１２においても、図１〜６に基づいて説明した実施形態の場合と同様に、車両の後突に伴って乗員Ｐの腰部がロアフレーム１２に当たったときの腰部の加速度を抑制することができる。
図７（Ａ）〜図７（Ｂ）のロアフレーム１２では、乗員Ｐの腰部に押されて管状体を成すパイプが変形すると、衝撃吸収体となるパイプ１２ａ、１２ｂも順次変形され、図６のＧ１と同様の特性を実現することができる。
図７（Ｃ）のロアフレーム１２では、乗員Ｐの腰部に押されて管状体を成すパイプが変形すると、続いて管状体を成すパイプの内壁が衝撃吸収体となる板状体１２ｃを押圧して変形させる。その結果、図６のＧ１と同様の特性を実現することができる。
図７（Ｄ）のロアフレーム１２では、乗員Ｐの腰部に押されて管状体を成すパイプが変形すると、衝撃吸収体となる板状体１２ｄも管状体を成すパイプの内壁の移動と共に移動し、やがて板状体１２ｄの自由端側が管状体を成すパイプの車両後方側の内壁に当接し、更に板状体１２ｄが屈曲変形されるようになる。その結果、図６のＧ１と同様の特性を実現することができる。
図７（Ｅ）のロアフレーム１２では、乗員Ｐの腰部に押されて管状体を成すパイプが変形すると、衝撃吸収体となる各板状体１２ｅも管状体を成すパイプの内壁の移動と共に移動し、やがて各板状体１２ｅの自由端側が管状体を成すパイプの車両後方側の内壁に当接し、更に下側の板状体１２ｅから順次各板状体１２ｅが屈曲変形されるようになる。その結果、図６のＧ１と同様の特性を実現することができる。
なお、以上の説明では、図７（Ａ）〜図７（Ｅ）のロアフレーム１２において、図６のＧ１と同様の特性を実現することができるとしたが、各衝撃吸収体の構成の違いにより特性は若干変化することは有り得る。
【００１４】
本発明は、上記実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．管状体は角柱形状としても良い。
２．板状体を渦巻状に形成して成る管状体の場合、板状体の板厚を均一とせず、変化を付けても良い。
３．板状体を渦巻状に形成して成る管状体の場合、車両前後方向における各層の間隔を均一とせず、変化を付けても良い。
【符号の説明】
【００１５】
１    シート本体
２    シートバックフレーム
３    シートクッションフレーム
４    リクライニング装置
５    連結アーム
１１  サイドフレーム（フレーム要素）
１２  ロアフレーム（フレーム要素）
１２１  ヒンジピン
１２２  接合部
１３  アッパフレーム（フレーム要素）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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